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关键词： 径向   氦氢分离床   流阻特性   数值模拟  

摘要： 氦氢分离床作为聚变堆氚提取系统重要部件,为了更加深入地研究径向流氦氢分离结构参数对内部流场分布及压阻的影响,指导结构设计,借助COMSOL耦合建立径向流吸附床过滤器以及粉末层流体流动的二维数值模型,对床体填充特性、结构参数及气体流动方式的影响进行了模拟。结果表明:颗粒半径大于40μm时,随着颗粒半径的减小,床层压阻有所增大,但增大幅度较小;当颗粒半径小于40μm时,床层压阻急剧增大,随着孔隙率的减小,粉末层压阻逐渐增大,且增加幅度变大。通过对床体粉末层高径比、内外流道截面积比以及流体流动方式对流体均匀分布的影响分析可知,当床体高径比为7~12、内外截面积比为0.38~1.00时,压阻较为合适,流场更加均匀,径向床流动方式推荐CF-Π型。

关键词： 基坑   现状水闸   三维模型   灌注桩   位移  

摘要： 为研究采用灌注桩加内支撑的支护型式基坑开挖过程中对现状水闸位移及沉降的影响,文章以某外江堤防闸站建设工程为例,采用Midas GTS NX有限元建立三维模型,并结合现场实际监测数据分析。结果表明,若合理选择拆撑时间并将主体结构底板两侧与灌注桩之间回填混凝土,使基坑底部形成底撑,会减少现状水闸沉降以及减小灌注桩水平位移。

关键词： 先导式安全阀   流固耦合   速度场   压力场  

摘要： 对核级先导式安全阀开启过程进行数值模拟研究,通过三维CFD及流固耦合计算的分析方法,建立安全阀完善的流体域及固体域三维分析模型。先导阀瞬态开启后,研究腔室内速度场和压力场在不同时间的流场特性,以及先导式安全阀的受力情况,并得出先导阀准确开启压力由弹簧弹性系数与阀门初始位置共同决定,仅依靠静态受力分析来确定阀门的准确开启压力具有局限性。

关键词： 水锤   动态摩阻   Godunov格式   输水系统   瞬变流  

摘要： 泵站、长距离供水等有压输水系统中,精准、高效的水力计算对于系统水力安全、智慧调控至关重要。然而,现有的水锤计算大多基于稳态摩阻假定,低估了水锤衰减;尤其是采用的特征线法因插值计算或调整波速,常会引起计算误差。为了精准、高效地模拟水锤问题,构建了Urbanowicz and Zarzycki简化加权类动态摩阻水锤模型,采用二阶Godunov格式进行模型求解,并设计搭建了水锤试验台,将所建模型计算结果与Zielke模型、Brunone模型、传统的特征线法结果、试验结果进行对比分析。结果表明,所建模型可以精准仿真水锤压力的波动峰值与周期,与试验结果基本吻合;Zielke模型与所建模型具有基本一致的计算精度,纳什效率系数可达0.94,但Zielke模型计算耗时量巨大;Brunone模型计算效率略优于所建模型,但计算精度较差,纳什效率系数为0.87;当库朗数小于1时,特征线法会出现严重的数值耗散,而本文模型仅有轻微的数值衰减。可见,所建模型提供了一种精准、高效、稳定的水锤模拟方法。

关键词： 隧道工程   加固效果比选   数值模拟   管线加固   物理探测  

摘要： 为了确定大直径盾构隧道地层改良和管线加固最优方案,采用数字地震仪微动检测技术对加固区地层分布和密实度进行了综合分析,同时引入单位掘进能耗技术指标对各加固方案的施工效率进行评价,并通过数值模拟研究了不同加固方案下,盾构掘进时地层孔隙应力的扰动情况和不同加固方法对控制渗流扰动的控制效果,研究结果表明:工法桩加固由于未加固浅层土体,对管线沉降的控制效果最差,袖阀管次之,组合注浆加固则能显著提升对管线沉降的控制效果;通过微动探测可知,袖阀管注浆对浅层黏土地层填充效果较好,MJS工法桩则能有效弥补袖阀管注浆加固的不足,对碎石夹黏性土层与下部粉砂岩层的适应性较好,能有效加强地层密实度,减少渗透系数;分析加固前后的盾构施工效率变化可知,袖阀管加固段的地层均匀性较差,单位能耗、地层实际损失值波动较大,MJS注浆加固后的地层密实度较高、均匀性较好,该加固区工作面也较为稳定,有利于控制地表沉降与隧道轴线偏差。

关键词： 常态混凝土重力坝   碾压混凝土重力坝   温控   快速筑坝技术  

摘要： 以两河口中型水库碾压混凝土重力坝为例,主要针对碾压混凝土与常态混凝土重力坝两种不同筑坝材料的优劣势进行论述。碾压混凝土重力坝筑坝的优势有施工快速、简单、便捷,温控措施相对简单,更经济等;但相较常态混凝土重力坝存在层间结合面处理要求高、高寒高海拔地区混凝土开裂风险高、业主接受程度较低等劣势。

关键词： 气旋浮设备   含油污水   浅层沉降   碟片束   除油率   数值模拟  

摘要： 通过采用中空环形内筒和锥台状碟片束浅层沉降强化理念,提出了一种新型立式气旋浮设备的结构设计方案,并开展了工艺设计研究。为确保实现预期工作性能,重点对锥台状碟片束浅层沉降强化气旋浮二次分离的作用机理和结构参数优选开展数值模拟研究。采用响应曲面法对新型立式气旋浮设备开展了四因素三水平的初步结构优化设计研究。结果表明:在相同模拟边界条件下,常规内筒内旋式气旋浮罐内部增设消旋和锥台状碟片束结构后,可使整体除油率提升45.22百分点;随着锥台状碟片个数的增加,除油率呈现先急剧上升后缓慢上升的趋势;随着碟片径向或轴向间距的增大,除油率呈现先升高后下降的趋势。基于优化后结构参数组合的除油率较优化前提升了9.77百分点;在不同进水含油浓度和分流比下,优化后结构的除油率变化范围控制在6百分点以内,表明其对水质波动具有较好的适应能力。

关键词： 翘扣头   非对称轧制   有限元法   模糊推理系统   预测模型  

摘要： 中厚板在非对称轧制过程中经常出现上翘和下扣的弯曲变形;上翘过大会撞击轧机的除鳞水管等设备,甚至发生缠辊导致轧辊破坏等恶性生产事故;下扣会冲击辊道和机架辊,导致辊道轴承损坏。尽管国内外众多学者已经对此进行了深入研究,该问题依然没有得到全面解决。本文基于现场数据,使用ABAQUS有限元软件建立三维轧制模型。使用此模型对辊速比、压下率、轧件入口角度等因素影响下的轧制过程进行数值模拟;基于所得数据,耦合其中两种影响因素进行数值分析得出其与轧件头部弯曲曲率之间函数关系的系数矩阵;基于所得数据,以辊速比、压下率和轧件入口角度为输入变量,轧件头部弯曲曲率为输出变量,使用MATLAB模糊推理系统建立预测模型来预测轧件头部弯曲曲率;经对比分析,该模型具有较高的准确性;为解决中厚板头部弯曲问题提供了新的途径。

关键词： 地铁工程   叠合施工   数值模拟   地表沉降  

摘要： 地铁工程常采用先站后隧的施工工序,本文提出了一种地铁车站与区间叠合同期施工的施工技术。将叠合法关键施工技术运用于北京地铁8号线三期工程土建施工03合同段的工程实践,采用数值计算和现场监测等手段评价了其施工效果,并提出了适用条件。相比传统的施工方法,叠合法施工具有施工周期短、环境适应性强等优点,对复杂条件下城市地铁建设具有一定的指导意义。

关键词： 切顶卸压   沿空掘巷   巷道围岩控制   数值模拟   侧向支承压力   采空区  

摘要： 经坊煤矿八采区西部运输巷为沿空掘巷,平均埋深约为420 m,护巷煤柱压力大、巷道容易变形失稳,为有效解决上述问题,以经坊煤矿八采区西部运输巷为工程背景,建立沿空掘巷切顶参数计算模型,对切顶高度和切顶角度的合理范围进行理论计算,得出切顶高度在14~32 m范围内,最小切顶角度为9°。采用FLAC^(3D)数值模拟软件建立三维模拟计算力学模型,对比分析沿空掘巷不同切顶高度和切顶角度对巷道围岩应力及位移的变化规律,结果表明:在煤柱上方切断顶板可以降低煤柱的集中应力,减小护巷煤柱承担的载荷,阻断采空区的侧向支承压力向巷道传递,减小巷道的变形量,坚硬顶板切顶卸压存在一个最佳切顶方案,达到最佳卸压效果。经坊煤矿八采区西部运输巷最佳切顶高度为25 m、切顶角度为26°,该参数下,护巷煤柱最大垂直应力为24.2 MPa,巷道两帮收敛量为0.28 m,顶底板收敛量为0.17 m。